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電子設計基礎:電容
電子設計基礎:電容 文章 進(jìn)入電子設計基礎:電容技術(shù)社區
初創(chuàng )公司的模擬AI承諾為PC提供強大功能
- Naveen Verma?在普林斯頓大學(xué)的實(shí)驗室就像一個(gè)博物館，展示了工程師們試圖通過(guò)使用模擬現象而不是數字計算來(lái)提高 AI 超高效的所有方法。一個(gè)工作臺上是有史以來(lái)最節能的基于磁記憶的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )計算機。在另一個(gè)位置，您會(huì )發(fā)現一個(gè)基于電阻存儲器的芯片，它可以計算迄今為止任何模擬 AI?系統中最大的數字矩陣。Verma 表示，兩者都沒(méi)有商業(yè)前景。不那么仁慈的是，他實(shí)驗室的這一部分是一個(gè)墓地。多年來(lái)，Analog AI?一直吸引著(zhù)芯片架構師的想象力。它結合了兩個(gè)關(guān)鍵概念，這兩個(gè)概念
- 關(guān)鍵字： EnCharge AI 電容 半導體元件 模擬AI
去耦電容：原理、選型、容值計算、布局布線(xiàn)
- 電源完整性在現今的電子產(chǎn)品中相當重要。有幾個(gè)有關(guān)電源完整性的層面：芯片層面、芯片封裝層面、電路板層面及系統層面。在電路板層面的電源完整性要達到以下三個(gè)需求：1、使芯片引腳的電壓噪聲+電壓紋波比規格要求要小一些（例如芯片電源管腳的輸入電壓要求1V之間的誤差小于+/-50 mV）2、控制接地反彈（地彈）（同步切換噪聲SSN、同步切換輸出SSO）3、降低電磁干擾（EMI）并且維持電磁兼容性（EMC）：電源分布網(wǎng)絡(luò )（PDN）是電路板上最大型的導體，因此也是最容易發(fā)射及接收噪聲的天線(xiàn)?！暗貜棥?，是指芯片內部“地”電
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為什么是0.1uF電容？
- 旁路電容是電子設計中常用的電容器之一，主要用于過(guò)濾電源噪聲和穩定電源電壓。在實(shí)際應用中，0.1uF電容器是最常用的旁路電容值之一，那么為什么常用旁路電容是0.1uF而不是其他值？這個(gè)值又是怎么來(lái)的呢？本文將深入探討這個(gè)問(wèn)題。旁路電容濾除電源輸出干擾在實(shí)際應用中，旁路電容的選擇需要考慮多個(gè)因素，例如電源噪聲頻率、容值大小、ESR、EMI等。不同的電路設計可能需要不同的旁路電容值。但是，我們發(fā)現0.1uF電容器是最常用的旁路電容值之一。01容值大小旁路電容的大小需要根據電路的實(shí)際情況來(lái)選擇，電源噪聲的濾波電容
- 關(guān)鍵字： 電容 無(wú)源器件 旁路電容
MLCC制作工藝流程
- MLCC制作工藝流程：1、原材料——陶瓷粉配料關(guān)鍵的部分(原材料決定MLCC的性能)；2、球磨——通過(guò)球磨機(大約經(jīng)過(guò)2-3天時(shí)間球磨將瓷份配料顆粒直徑達到微米級)；3、配料——各種配料按照一定比例混合；4、和漿——加添加劑將混合材料和成糊狀；5、流沿——將糊狀漿體均勻涂在薄膜上(薄膜為特種材料，保證表面平整)；6、印刷電極——將電極材料以一定規則印刷到流沿后的糊狀漿體上(電極層的錯位在這個(gè)工藝上保證，不同MLCC的尺寸由該工藝保證)；對卷狀介電體板涂敷金屬焊料，以作為內部電極。近年來(lái)，多層陶瓷電容器以N
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微納電容測量挑戰：如何精準測量fF級超低電容？
- 典型的半導體電容在pF或nF范圍內。許多商業(yè)上可用的LCR表或電容計補償后可以使用適當的測量技術(shù)來(lái)測量這些值，然而，一些應用需要在飛秒法（fF）或1e-15范圍內進(jìn)行非常靈敏的電容測量。這些應用包括測量金屬到金屬的電容，晶片上的互連電容，MEMS器件，如：開(kāi)關(guān)，納米器件端子之間的電容。如果沒(méi)有使用適當的儀器和測量技術(shù)，這些非常小的電容很難進(jìn)行測量。使用4200A-SCS參數分析儀配備的4215-CVU（CVU），用戶(hù)能夠測量大范圍的電容，<1pF非常低的電容值也能測到。CVU采用獨特的電路設計，并由
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芯片附近0.1uF電容的作用
- 電容思維導圖如下：電容有四大作用：去耦、耦合（隔直通交）、濾波、儲能。今天我們主要談?wù)撊ヱ钭饔?。電容封裝相信大家都用過(guò)這幾種電容，板子上最多的是多層陶瓷電容。鉭電容：主要用在電源電路中，博主被它炸過(guò)很多次......去耦電容這是 STM32F103 最小系統原理圖，STM32F103VET6 需要五路 3.3V 供電，他的 3.3V 一般來(lái)源于 LDO（低壓差線(xiàn)性穩壓器），比如 LM1117。5V轉3.3V的電路：LDO 比 DC-DC 的方式（TPS5430）更能提供穩定的電壓，但對芯片來(lái)說(shuō)依舊不夠，我
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開(kāi)關(guān)電源輸入電容
- 輸入電容紋波電流有效值計算相信很多人都知道Buck電路中輸入電容紋波電流有效值，在連續工作模式下可以用以下公式來(lái)計算：然而，相信也有很多人并不一定知道上面的計算公式是如何推導出來(lái)的，下文將完成這一過(guò)程。眾所周知，在BuckConverter電路中Q1的電流（IQ1）波形基本如圖1所示：0～DTs期間為一半梯形，DTs～Ts期間為零。當0～DT期間Iq1 ⊿I足夠小時(shí)（不考慮輸出電流紋波的影響），則Iq1波形為近似為一個(gè)高為Io、寬為DTs的矩形，則有：Iin=(Vo/Vin)*Io＝DIo （Iin，只要
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電容電壓分隔器
- 我們看到一個(gè)電容器由兩個(gè)平行的導電板組成，該電導板由絕緣體分離，并且在一塊板上具有正（ + ）電荷，另一個(gè)板上的負電荷（ -）電荷在另一個(gè)板上?！ ∥覀冞€看到，當連接到DC（直流電流）電源時(shí)，一旦電容器充滿(mǎn)電，絕緣體（稱(chēng)為介電）會(huì )阻止電流通過(guò)它的流動(dòng)?！ ‰娙萜飨耠娮枰粯臃磳﹄娏髁鲃?dòng)，但與電阻器以熱的形式消散其不必要的能量，當電荷充電和釋放時(shí)，電容器將能量存儲在其板上，或者在放電時(shí)將能量歸還到連接的電路中?！ ‰娙萜魍ㄟ^(guò)將電荷在其板上存儲在電流中反向或“反應”的能力稱(chēng)為“電抗”，因此，由于該電抗與電容器有
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說(shuō)說(shuō)電容噪聲嘯叫的問(wèn)題
- MLCC——多層片式陶瓷電容器，簡(jiǎn)稱(chēng)貼片電容，會(huì )引起噪聲嘯叫問(wèn)題，這是為什么了？聲音源于物體振動(dòng)，振動(dòng)頻率為20Hz~20 kHz的聲波能被人耳識別。MLCC發(fā)出嘯叫聲音，即是說(shuō)，MLCC在電壓作用下發(fā)生幅度較大的振動(dòng)（微觀(guān)的較大，小于1nm）。MLCC為什么會(huì )振動(dòng)？在了解MLCC為什么要振動(dòng)之前，我們要先了解一種自然現象，在外電場(chǎng)作用下，所有的物質(zhì)都會(huì )產(chǎn)生伸縮形變——電致伸縮。對于某些高介電常數的鐵電材料，電致伸縮效應劇烈，稱(chēng)為——壓電效應。壓電效應的定義：在沒(méi)有對稱(chēng)中心的晶體上施加壓力、張力和切向力時(shí)
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誰(shuí)會(huì )關(guān)心高速串行信號中的隔直電容器到底放到哪呢？
- 在高速串行電路中，隔直電容放到哪里好呢？一些工程師的回答無(wú)非會(huì )是兩種情況：放到驅動(dòng)端或者是放到接收端。有人說(shuō)放到接收端，原因是：由于信號從驅動(dòng)端通過(guò)傳輸線(xiàn)到接收端，期間會(huì )造成衰減，上升時(shí)間也會(huì )延長(cháng)，當信號最終到達接收端的電容時(shí)，大部分的高頻分量已經(jīng)沒(méi)有了，反射減少了，因此能有更多的信號到達接收端。（時(shí)域）一個(gè)SI工程師可能會(huì )告訴你：對于所有的無(wú)源鏈路，鏈路中所有的元素都是互相影響的，整個(gè)拓撲也是有關(guān)聯(lián)的，不管信號是向前傳還是向后傳都是一樣的。因此，跟電容放哪沒(méi)關(guān)系。（頻域）為了解決這個(gè)問(wèn)題，下邊用簡(jiǎn)單的方
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一文讀懂 MLCC 電應力擊穿，硬件工程師必備知識
- 在電子設備的硬件設計中，多層陶瓷電容器（MLCC）是極為常見(jiàn)且關(guān)鍵的電子元件。它以其體積小、容量大、等效串聯(lián)電阻低等優(yōu)勢，廣泛應用于各類(lèi)電路。然而，MLCC 在工作過(guò)程中可能會(huì )遭遇電應力擊穿問(wèn)題，這不僅影響設備的性能，還可能導致嚴重的失效。對于硬件工程師而言，深入了解 MLCC 電應力擊穿機理，掌握失效分析方法和可靠性設計要點(diǎn)，是確保電子設備穩定運行的關(guān)鍵。一、陶瓷電容的基本結構片式多層陶瓷電容器的結構主要包括三大部分:陶瓷介質(zhì)，金屬內電極，金屬外電極。在 其內部，金屬電極層與陶瓷介質(zhì)層交替堆疊；金屬內電
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一顆電容引發(fā)的血案
- 在硬件設計這個(gè)看似平靜的江湖中，實(shí)則每一個(gè)決策都暗藏洶涌。每一個(gè)元器件的選擇，都可能成為項目成敗的關(guān)鍵轉折點(diǎn)。就像今天要講的這個(gè)故事，一顆小小的電容，差點(diǎn)引發(fā)一場(chǎng) “血案”。一、背景與問(wèn)題暴露在神秘的以全志T527為核心芯片的“算力智能終端”的項目里，設計初期，Buck 電路的輸入電容選用的是鋁電解電容，直接參考全志的Demo板。這顆鋁電解電容雖然具備大容量、低成本的特點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也十分明顯。它體積龐大，在電路板這個(gè)狹小的空間里，嚴重影響布局的合理性，如同巨人在狹窄巷道中艱難前行；等效串聯(lián)電阻（ESR）過(guò)
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開(kāi)關(guān)電源的輸入電容
- 輸入電容紋波電流有效值計算相信很多人都知道Buck電路中輸入電容紋波電流有效值，在連續工作模式下可以用以下公式來(lái)計算：然而，相信也有很多人并不一定知道上面的計算公式是如何推導出來(lái)的，下文將完成這一過(guò)程。眾所周知，在BuckConverter電路中Q1的電流（IQ1）波形基本如圖1所示：0～DTs期間為一半梯形，DTs～Ts期間為零。當0～DT期間Iq1 ⊿I足夠小時(shí)（不考慮輸出電流紋波的影響），則Iq1波形為近似為一個(gè)高為Io、寬為DTs的矩形，則有：Iin=(Vo/Vin)*Io＝DIo （Iin，只要
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去耦電容，是“耦”了什么？非要“去”了？
- “去耦” 中的 “耦” 原指耦合，在電路里，耦合表示兩個(gè)或多個(gè)電路部分之間存在相互影響、相互干擾的電氣連接關(guān)系。去耦電容名字里的 “去耦”，意在減少電路不同部分之間不必要的耦合干擾，具體原理如下：切斷高頻干擾傳導路徑：在電子電路系統中，不同的電路模塊、器件各自工作，由于共用電源線(xiàn)路，一個(gè)模塊產(chǎn)生的高頻噪聲很容易順著(zhù)電源線(xiàn) “串門(mén)”，干擾到其他正常工作的模塊，這就是一種耦合現象。去耦電容利用自身特性，為高頻信號提供一條低阻抗的旁路通道，讓高頻噪聲優(yōu)先通過(guò)電容流入地，而非沿著(zhù)電源線(xiàn)亂竄，切斷了高頻干擾在電路各
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貼片電感失效原因分析
- 電感器失效模式：電感量和其他性能的超差、開(kāi)路、短路。貼片功率電感失效原因：1.磁芯在加工過(guò)程中產(chǎn)生的機械應力較大，未得到釋放；2.磁芯內有雜質(zhì)或空洞磁芯材料本身不均勻，影響磁芯的磁場(chǎng)狀況，使磁芯的磁導率發(fā)生了偏差；3.由于燒結后產(chǎn)生的燒結裂紋；4.銅線(xiàn)與銅帶浸焊連接時(shí)，線(xiàn)圈部分濺到錫液，融化了漆包線(xiàn)的絕緣層，造成短路；5.銅線(xiàn)纖細，在與銅帶連接時(shí)，造成假焊，開(kāi)路失效。一、耐焊性低頻貼片功率電感經(jīng)回流焊后感量上升<20％。由于回流焊的溫度超過(guò)了低頻貼片電感材料的居里溫度，出現退磁現象。貼片電感退磁后，
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電子設計基礎:電容介紹
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